低压甲醇改产合成氨工艺设计思路与改造方案.docx

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1、Viivvvviiviivivviiiviiviivviviiiviiviiivvii低压甲醇改产合成氨工艺设一讦思路与改造方案摘要笥要介甯依据市场状况带曲的眸如！力Sfe联外工浊国S*方幽!喻:5心超期了JMB和出IF效益我陶吉(山东音媒明府磁蛔福限公国产Se蒯蛔蝌依据褥族B*m山东晋煤明水化工集团有限公密3国潮激不含中压幽?量建一套10万Va低压甲酢生产战由于2008年下半年以来全球经济危机的影响国内甲酌市场持接低迷,市场不景气,低压单酌装置连年亏损运行.为摆脱此困局,公司确定改造低压甲醇生产线，将该套装置改造后并入原有合成叙装相形成85氨联产工艺.公司托付南京国昌化工工程设计有限公司采纳

2、其专有的“低压静恒联产”工艺技术对IO万Va低压甲静生产线进行改造并i行施工图设计使之成为*低压解氨联产”生产装置和可产好，又可产氨,依据市场状况调整甲6?和装的产量.2设计原则(1)以社会效益、经济效益为中心,细心设计,优化方案.(2)在国家法规、标准、观越允许的惫国内.使工翻蹲座懒特阮婕燧融典病毓I：季工艺技术设计思路1二4.1底曲娘邮巷厂布置一体化住产装M，露天住灌摩篓熊用噬僦醐喻每引番：麟戚即谶南鲂艇翩，二次增压机.:-系酹馆)毓稳睡辟壕脚物嬲岷葆呼：的甲沽楙聊梯磷朦频踞盛，*瞬唳城豌旃氏压机二次增压机关高压胡犍随蹴麟瞬腌旌沫雕芳聿麟禽虎箱烷化使净化过程达到最佳化.3割鼬蹲跳族两眸改造

3、的内容是利用公司小场疑酶窗翻幽蕤嬲艇的SSfe淹块入压力为0.02MPa.1.90m三mir的氨氮气压缩机做为酝卸俣产低后机.利用原区烧扮装置、氨合成袋置作为前苴联产”的高压段新增2台吸入压力为4.5MPa.8mVmin的氢负气压缩机做为“醉圆联产”高压机.i,*4ii*工艺改造后的薛氨联产”工艺装出的总期生产实力为10万Ua.改造后装置的工艺气的物料平衡见表1.42改造后工艺主战流程tuv4-204,upMnHisc.11p.xki.iciijnina/C3dcncreserved.算的技术2012年第33卷22表1低血氨联产”笠置物*评衡表气体组成（体枳分数%）气体流量N力温度项目HNCo

4、eOCHArNHONmhMPXG）CC半水煤气41200硒TwnHg$3540,4819.8030.607.850.800.170.000.J025IOt变涣出口气补泉后518700.853S52.9615.733.0227.520.M0.140.000.00三段进口气脱碳出525030.803553.5315.542,9827.190.630.130.000.00口气低压联酹出口达0221.9035733521.433.750.500.800.170.000.00气酿日化出口气350795.003573.8123.211.600300.870.190.000.00氨合成放空气氨产329671

5、1.503574.1024.701.000200.000.00133628.002055.7518.5816.403.295.980.00甲醇产B1.0.000.00I1.ISVh注Jj1.1.mmHg柱=B3.32Pa.1.36g该榭科表以干基计算发中氨合成的复回收效率按85%计.精脱硫的气体再送低压机进行加压.加压到54MPa的气体送甲醵工序合成甲醵,出甲醉的气体送到高压机加压加压到12.5MPa送醇烧化净化气体中的剩余的一氧化强、二氧化蟆.净化后的气体送高压机二段加压到31.4MPa送氨合成.5各工段改造方案5.1 造气工段(1)原年产10万t甲的生产系统的造气工序的煤气发生炉(造气炉)

6、为叩2650型共12台.单酸生产装M的原料气是水煤气,气体中不含有氨合成所需的电气,因此对“醇联产”的造气装置需进行制气过程工艺改造生产半水煤气.将造气工序12台造气炉在原有的工艺管路基册上增加上吹加凝和吹风气回收程序.由于在原来生产水煤气的过程中上行煤气含粉尘量少上行煤气不经过除尖器干潴去废热锅炉,在“酹缸联产”的造气改造后,上行煤气中含粉尘量加大,需设除尘装置.该除尘装置利用原吹风气的除尘器作为上行煤气除尘器,既吹风气的除尘器担负着吹风气和上行煤气的除尘功能.除尖器更新制作,设备直径不变高度增加，布置在原除尘器所在位者。除尘器出口设置一个四通管1.路为上行煤气管，去废热锅炉1.路为吹风气管

7、去吹风气锅炉1.路为吹风气管去烟囱.(2)工艺流程造气工序在双低压弹氨联产工艺改造后的制半水煤气工艺流程如下.吹风阶段来自造气放风机加压的空气经造气炉底送入造气炉,与燃烧层的煤燃烧并放出大it的热贮存在炭层内.生成的吹风气由炉顶弓出经旋风除尘器除尘后送入吹风气回收锅炉燃烧副产高压蒸汽依据气体成分(氨气成分)须要,可将吹风过程的展终几秒的吹风气回收到气柜.上吹制气阶段蒸汽和加氮空气一起由炉底进入造气炉，经与灼热的气化层反应后,气化后上移炉温下降生成的半水煤气由炉顶引出，百经旋风除尘器除尘后进入废热谒炉回收热量然后进入洗气塔洗净降温,由洗气塔的上部迸煤令总管后进气柜.下吹制气阶段：蒸汽由炉顶进入,

8、经灼热隹气化层进行气化反应,气化层下移，炉温接着下降住成的水煤气由炉底引出,再经废热锅炉回收热祟后进入洗气塔洗净降温,由洗气塔的上部进煤气总管后进气柜。二次上吹制气阶段：蒸汽由炉底进入造亏炉不加空气制气流程与上吹相同.二次上吹时间很应1.股为一个制气循环时间的6%.吹净阶段：其工艺流程与上吹制气阶段相同不用蒸汽改用空气.回收系统中的煤气进亏柜.吹净阶段的时间与制气管线的长短相关-般为一个制气循环时间的2%3%.5.2 变换工段(1)变换工段在原低压单醇生产系统中运行时,一氧化碳变换的转化率蛟低(20%).改造成It1.4-20141.,ub1.ishingI1.oue,1.1.tp:uuu.c

9、iiki.ne1.1.1.rig11sc1.inaAcadeinicreserved.第4期帏物等，氐压甲肝改产合成氨工艺设计郡g与改造方案23低压醇乐联产”工艺后1.氧化碳变换的转化率须要增大(90%).因此变换不能满意“低压防怨联产工艺的须要.变换工序增加一台3600变换炉，催化剂分两段装境,为了降低变换工序蒸汽消耗新上一台热水饱和塔、软水加热器。原有3800变换炉作为第一变换炉,催化剂床层分三段,第一国装脱毒剂(除氧剂)发次段、第三段装低温变故催化剂。新上3600变换炉作为其次变换炉J:段装填除氧剂和低温水解剂下段装低温变换他化剂.软水加热器设置在其次变换炉出口，热水饱和塔按常规变换工艺

10、设芭.(2)改造后工艺流程气体流程来自低压机的半水煤气经过冷却器降温进入油水分别器分别出油水然后进入冷化器.出净化器的半水煤气进热水饱和塔的饱和段,饱和了水蒸汽后进塔前换热器下段与第一生换炉三段出口的变换气换热在塔前换热器的上下段中间添加蒸汽添加蒸汽后半水煤气进塔的换热器的上部接着与第一变换炉三段出口的变换气换热.换热升温后半水煤气进第一骏炉一段进行变换反应,出第一变换炉一段的气体进汽化器上段用喷水冷激降温,降温后的气体进第一变换炉的二段进行变换反应反应后气体离开安换炉进汽化器的下段用喷水冷激降温,降温后低气体进第一变换炉的三段进行变换反应反应后气体离开变换炉进塔前换热器与入炉的半水矫气换热。

11、换热降温后的气体进其次变换上段、下段接着变换反应反应后的变换气去软水加热器加热软水再去热水饱和塔的热水塔,降温后的变换气去水冷却器再接若降温到-4(TC,进水分离器分别出冷却水,离开变换工序去变换后脱确工序。饱和热水塔的水流程来自外工序的除氧水补入热水塔,出热水塔的软水经过热水泵加压法饮水加热器，出软水加热器的热水从热水饱和增的上部进他和塔与自下而上的半水煤气传质换热.热水降温后流到塔底经水封管线进热水饱和塔的热水塔热水从热水塔的上部进入，与自下而上的变换气传质换热.澹到塔底的热水去招水泵进入下一循环.冷激汽化器的水流程来自外工序的除氧水补入贮水槽,经喷水泵加压分别送到冷激汽化器的上下段殖入器

12、内与变换炉出口的变换气进行传质换热、汽化,然后与变换气混合一起进入下一段变换炉.蒸汽流程：来自外工序的15MPa的蒸汽经蒸汽管线加入塔前换热器的上下段之间与半水燥气混合进变换炉进彳升氧化碳变换反应.5.3 变压吸附脱碳工段(1)变压吸附脱碳在原低压单醇生产系统中运行时，其避气体中的co；的体积分数为-12%,气量也较低.改造成“低压的氨联产工艺后,变压吸附脱碳进口气中CO；含量提高,气量也有所增大闰此原有的变压吸附脱跋装置的生产实力已不适应须要进行技术改造.此次尊氨联产改造装置中的PSA脱碳工序的改造采纳其空工艺流程(2)PSA脱核改造部分的工艺流程此次改造的变压吸附脱碳装造采纳两段PSA工艺

13、流程，第一段PSA-I工序利用现有装三新调整为19-2-(11D+RR1+RR2)-I1.R-VPSA流程用于变换气中CO；提纯；其次段PSA-11工序R16-2-(11D+PP1.PP2)-IIR11VPSA涮呈用于脱除变换气中的剌余CO1.第一段PSA-I工序流程：PSA-I工序采用19-2-(1.1.D+RR1.+RR2)-I1.RAzPSA流程具工作过程包括吸附、均压、逆放、真空、升压等过程.吸附过程压力为1.8MPa(G)的变换气自装置外来短分液塔分别掉其中夹带的液滴,然后自塔底进入PSA-I工序中正处于吸附状态的吸附塔(同时有2个吸附塔处于吸附状态)内.在多种吸附剂的依次选择吸附下

14、其中的HQ(OI等组分被吸附下来,未被吸附的中间净化气从塔顶流出羟压力构整系统稳压后去PSAII工序进一步脱出COz.当被吸附杂质的传质区前沿(称为吸附前沿)到达床层出口预留段时,关掉该吸附塔的原料气进料阀和产品气出口阀,停止吸附,吸附床起先转入再生过程.均压降压过程这是在吸附过程结束后“顺着吸附方向将塔内的较高压力的氢氮气及一氧化碳放入其它已完成再生的较低压力吸附塔的过程,该过程不仅C1.W4-2014PkuiciA1.1.rgh(hinaAcademicreserved.氮町技术2012年第33卷24化核的过程，本流程共包括11次均压降压过程以保证氢亚气及一氧化碳的充分回收。北嫩t程这是在

15、均压过程结束后，顺着吸附方向进一步降低压力将塔内剩余氢氮气及一氧化陵送出界外至低压气柜进行回收.逆放过程这是在J货放过程结束后,逆着吸附方向进行减压使被吸附的co；减压解吸出来的过程,逆放出来的C。,进入co：缓冲罐.真空过程这是在逆放过程结束后,逆蓿吸附方向对吸附塔抽真空，进T降低压力，使被吸附的Co2完全解吸出来的过程.真空解吸出来的co；进入C。：埃冲逡.初级升压过程在真空再生过程完成后，用来自PSA-II的顺放气对该吸附塔进行初级升压，这一过程与PSA-I1.的顺放过程相对应，不仅是初级升压过程，而且更是回收PSA-I1.的床层死空间氢氨点及一氧化碳的过程.均压升压过程在初级升压过程完成后用来自其它吸附塔的较高压力氢锐气及一氧化碳对该吸附塔进行升压的过程，这一过程与均压降压过程相对应，不仅是升压过程,而且更是回收其它塔的床层死空间软氨气及一氧化族的过程为保证氯宓气及一氧化瑛的回收率，本装置包括13次均压升压过程（其中第11次均压来自于PSA-11的顺放气）产品气